1. 编程语言到硬件执行之间到底发生了什么？

硬件执行的本质就是一堆电子元件的“开关”动作，开、关两种状态可以用二进制的1和0来表示，这样整个硬件的执行就和二进制对应了起来。硬件是无法理解上层的高级编程语言的（比如Java、C++、C,、C#、Javascript…… ）。

那么为什么要发明高级编程语言呢？因为：

（1）人类直接与二进制打交道，比较费力，与自然语言相隔太远，不利于相互交流和协作，从而很难诞生高效的大规模团队协作来完成超复杂规模的软件设计、开发。

（2）每种硬件平台对应的二进制设计都不太相同，如果直接与二进制打交道，那么就要不断地重复造轮子，不利于跨平台的设计和协作。

既然需要高级编程语言，而硬件又只认识二进制，那么怎么去解决这两者之间的鸿沟呢？答案就是：编译和解释。

2. 编译是什么？

你可以把编译类比成一次性翻译完整的文学著作。相当于把用高级编程语言编写的源代码一次性转换成二进制。

人们摆脱二进制的第一步尝试是设计汇编语言和开发汇编器。每一条汇编指令与对应的二进制是一一对应的，换言之，汇编语言只不过是二进制的一种助记方式。

在有了汇编器之后，可以在汇编语言之上，再来设计高级编程语言和高级语言的编译器，后者可以通过汇编器转换成二进制。通过这样的不断递归的设计、开发过程，就可以设计出非常高级的编程语言。具体的原理分析可以参见笔者的专栏《华为方舟编译器源代码分析》的《先有蛋还是先有鸡：编译器本身是怎么被编译出来的？》。

只要有能转换出最终二进制的高级语言编译器，那么其实是不需要有显式的汇编器和汇编语言的。

3. 解释是什么？

解释相对于同声传译。Javascript这些脚本语言，大部分都是采用解释器来做翻译。它并不需要像编译那样，一次性把所有的源代码转换成最终的二进制。而是在运行的过程中，一边翻译一边执行。与上面设计高级编程语言的编译器的方式一样，高级语言的计时器也可以通过递归的方式设计、开发。到最后，只要有能转换出最终二进制的高级语言解释器，那么其实是不需要有显式的汇编器和汇编语言的。

关于解释器的具体原理，以及加强型算法——如JIT，可以参见笔者的专栏《华为方舟编译器源代码分析》的《干掉Java虚拟机来提升应用程序性能：只有华为想到了吗？》。

4. 一些直接面向高级语言的机器

历史上还专门开发过面向高级语言的机器，中间是不需要汇编语言过渡的。比如大名鼎鼎的LISP语言。曾经人们专门为LISP语言开发过对应的机器。但是最终的商业成果并不理想，主要是当时一些条件还不成熟。

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